高中生物 专题3 胚胎工程 3.3 胚胎工程的应用及前景专题课件 新人教版选修3.ppt

专题3胚胎工程 3 3胚胎工程的应用及前景 目标导航 01 02 简述进行胚胎分割的注意事项及其实际意义 依据胚胎干细胞的分离途径 说出胚胎干细胞的分类 功能和用途 如果我有一头奶牛宝宝该多好呀 胚胎移植 实现梦想的途径 供体母牛 受体母牛 胚胎移植的基本程序 超数排卵 配种或人工授精 同期发情 胚胎的收集 质量检查 冲卵 胚胎移植 妊娠检查 分娩 我黄牛要是像人一样能生一对双胞胎奶牛宝宝该多好呀 家畜胚胎分割是20世纪80年代发展起来的一项生物工程技术 英国剑桥大学生物学家威拉德森在1979年首先想到将受精卵在发育为胚胎的过程中分裂出的细胞加以分割 再将分割的胚胎细胞分别加以培养 从而发育出完整的新一代的方法 他用绵羊的幼体进行了实验 当绵羊的受精卵细胞从1变2 2变4 到4变8时 他将这早期胚胎分割成四份 然后将分割的细胞重新送到母羊的子宫里面发育 结果母羊产下了4只活泼的小羊羔 被分割的受精卵细胞发挥了它们的全能性 各自独立地发育成健康的小羊羔 这个实验充分证明威拉德森的设想是可行的 胚胎分割大大提高了动物的繁殖率 正常情况下 一头良种奶牛 一生约产犊10头 如用胚胎分割并找别的奶牛 寄母 怀孕 那么从一头良种母奶牛就能得到几百头良种奶牛 探究活动一 仔细阅读课本p78 79和材料一 请思考讨论回答下列问题 1 概念 采用 方法将 切割成2等份 4等份 8等份等 经移植获得同卵双胎或多胎的技术 2 胚胎分割的理论基础是 3 1 选择的胚胎 发育良好的 形态正常的 或 2 对囊胚阶段的胚胎进行分割时 要将 均等分割 4 通过胚胎分割移植培育出的4只小羊 其性别表现为 a 雌雄的可能性各占一半b 全为雌性或雄性c 全为雌性d 全为雄性 胚胎分割 机械 早期胚胎 细胞的全能性 桑椹胚 囊胚 内细胞团 这4只小羊除了性别一样之外 长得也会一样吗 为什么 胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一 主要仪器设备 显微操作仪 实体显微镜 胚胎分割 胚胎分割 a b c d 透明带 滋养层 内细胞团 囊胚腔 内细胞团均等分割 胚胎移植 分割针 刀 半个胚胎 空透明带 受体 注入 囊胚的内细胞团有什么功能 为什么要将内细胞团均等分割 是不是分割的份数越多效率越高 讨论时间 如果我生的双胞胎奶牛宝宝是一对漂亮的公主就更好啦 胚胎性别鉴定 a b c d 透明带 滋养层 内细胞团 囊胚腔 dna分析性别鉴定 已知性别胚胎 胚胎移植 sry pcr鉴定技术 从早期胚胎中取出几个细胞 提取dna 然后用sry基因的一段碱基 位于y染色体上的性别决定基因 作为引物 用胚胎细胞中的dna为模板 进行pcr扩增 最后用spy特异性探针对扩增产物进行检测 出现阳性反应 则胚胎为雄性 反之为雌性 再把确定性别的胚胎移植到子宫 胚胎性别鉴定 用基因探针做dna分子杂交 意义 提高了胚胎的利用率 白血病 治疗方法 骨髓移植 动物干细胞是指那些未分化 但又具有分化潜能的细胞 根据分化潜能的差异 干细胞可分为三种类型 能够分化产生生命活动所需要的各种类型细胞的干细胞称为全能干细胞 它本身可形成一个生命 不能单独发育为完整个体 但能分化为多种类型细胞的干细胞称为多能干细胞 能分化产生与特定器官和特定生理功能相关的细胞称为专能干细胞 人类胚胎干细胞 es 是人类胚胎发育早期未分化的细胞 目前 科学家用于研究的胚胎干细胞是从体外受精产生的胚胎中分离出来的 它们希望能利用干细胞来治疗人类多种慢性疾病 如帕金森病 老年痴呆症 糖尿病 慢性心脏病甚至癌症 并且已经在动物实验中取得了一些进展 例如 美国的一个大学实验室将胚胎干细胞在体外培养一段时间后用于治疗因病毒感染而瘫痪的老鼠 使之在一定程度上恢复了行走能力 西班牙的研究人员将胰岛素基因导入小鼠胰腺中 结果小鼠的糖尿病消失了 探究活动二 仔细阅读课本p80 81和材料二 请思考讨论回答下列问题 1 胚胎干细胞具有胚胎的特性 在形态上表现为 在功能上则具有 2 美国科学家用干细胞治疗瘫痪老鼠获得成功 这说明那些干细胞已分化成 细胞 3 如果能利用干细胞治疗人的糖尿病 与传统的注射胰岛素治疗作比较 前一种治疗方法的优点是 体积小 细胞核大 核仁明显 发育的全能性 可分化为成年动物体内任何一种组织细胞 使病人能根据需要自主地分泌胰岛素 神经 胚胎干细胞 从早期胚胎和原始性腺中分离 应用 分化诱导因子 如牛黄酸 丁酰环腺苷酸等 研究体外细胞分化的理想材料 饲养层细胞 增殖而不分化 应用 治疗人类的某些顽症 应用 培育人造组织器官 治疗性克隆考虑到器官移植的免疫排斥反应 科学家们将胚胎干细胞技术同克隆技术相结合 提出 治疗性克隆 的新思想 从移植组织或器官的病人身上取出一个细胞核 显微注射到一个去核的卵母细胞中 经卵裂形成囊胚 从囊胚中取出内细胞团并培养成胚胎干细胞 将胚胎干细胞定向诱导分化成移植的组织或器官 就不会产生免疫排斥反应了 2001年8月9日 美国前总统布什颁布了不许联邦政府资助人类胚胎干细胞研究的禁令 2009年3月9日奥巴马宣布解除对胚胎干细胞研究的限制 也只是松开了束缚科学家的第一个绑结而已 因为奥巴马的新政令 只允许联邦政府资助使用2001年8月以后已建立的数百株新干细胞系的科学研究 却依然禁止资助研究者利用早期胚胎分离新的干细胞 对于研究胚胎干细胞的美国科学家而言 虽然诸多桎梏依然存在 但至少这是一个值得欢庆的开端 而人类胚胎干细胞研究的命运 依然悬系于科学 政治 宗教以及伦理之间的博弈与平衡 新闻速报 课堂小结 桑椹胚或囊胚 无性 早期胚胎 原始性腺 全能性 增殖 分化 如图是胚胎干细胞分离途径示意图 下列说法正确的是 a 图中a所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘b 胚胎干细胞的体积和细胞核都较小c 胚胎干细胞可以增殖而不发生分化d 利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用 内细胞团 胎儿的各种组织 大 应用示例 下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图 请据图回答下面的问题 1 胚胎干细胞是从动物胚胎发育至 期的内细胞团或胎儿的 中分离得到的一类细胞 2 图中分化程度最低的干细胞是 在体外培养条件下 培养液中加入 因子 可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化 3 在机体内 皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因 的结果 4 某患者不能产生正常的白细胞 通过骨髓移植可以达到治疗的目的 骨髓治疗的实质是将上图的 细胞移植到患者体内 5 若要克隆某种哺乳动物 从理论上分析 上述红细胞 白细胞 神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的 其原因是 囊胚 原始性腺 胚胎干细胞 分化诱导 选择性表达 造血干 红细胞 无细胞核 下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图 请据图回答下列问题 1 胚胎分割时 一般采用发育良好 形态正常的 对胚胎进行分割时 要特别注意将 均等分割 否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育 来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质 因此 胚胎分割可以看做动物 的方法之一 桑椹胚或囊胚 内细胞团 无性繁殖或克隆 2 过程分割出的少量滋养层细胞用来做性别鉴定 该技术常采用的方法是 3 早期胚胎